Николай Николаевич Бухгольц был из числа дореволюционных ученых, которые приняли активное участие в становлении и развитии науки в молодом Советском государстве, обеспечив тем самым преемственность науки и научных школ дореволюционной и советской школ.

В 1933 г. Николай Николаевич Бухгольц был назначен начальником кафедры «Теоретическая механика» воздушно-технического факультета Военно- воздушной академии им. проф. Н. Е. Жуковского, работой которой руководил в течении 10 лет.

Лекции профессора Н. Н. Бухгольца отличались ясностью изложения, пробуждая у слушателей творческий интерес в области механики. Таким же высоким уровнем отличался написанный им учебник «Основной курс теоретической механики», который выдержал восемь переизданий и не утратил актуальности по сей день.

В 1934—1937 гг. при участии Н. Н. Бухгольца преподавателями кафедры написан и издан курс лекций по теоретической механике для слушателей академии. В 1939 г. эти лекции изданы в качестве учебника для военных академий. Под руководством Н. Н. Бухгольца на кафедре теоретической механики академии в период 1930—1940 гг. велась важная научно-исследовательская работа по теории гироскопов и гироскопической стабилизации.

Научная и преподавательская деятельность Н. Н. Бухгольца была высоко оценена Правительством награждением орденом Ленина.